【摘 要】
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住宅建筑的产业化发展是我国住宅发展的必由之路,钢结构装配式住宅由于其工业化、标准化程度高,所使用的材料重复利用率高,从生产到组装都符合可持续发展的战略目标,在当前国家大发展的背景下,钢结构体系在逐渐成为住宅结构体系发展的焦点。而目前制约我国钢结构装配式住宅进一步发展的主要原因是钢结构装配式住宅的结构体系与其围护体系匹配程度不高,影响了使用舒适度,其中隔声性能较差就是一个突出的问题。住宅中声环境是住
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住宅建筑的产业化发展是我国住宅发展的必由之路,钢结构装配式住宅由于其工业化、标准化程度高,所使用的材料重复利用率高,从生产到组装都符合可持续发展的战略目标,在当前国家大发展的背景下,钢结构体系在逐渐成为住宅结构体系发展的焦点。而目前制约我国钢结构装配式住宅进一步发展的主要原因是钢结构装配式住宅的结构体系与其围护体系匹配程度不高,影响了使用舒适度,其中隔声性能较差就是一个突出的问题。住宅中声环境是住宅物理空间中极为重要的组成部分,声环境的舒适与否在相当大的程度上决定了住宅空间的品质。因此改善钢结构装配式住宅的隔声性能及其声环境舒适度,是提升住宅品质的重要内容之一。但目前我国针对钢结构装配式住宅隔声问题的深入研究还比较缺乏。本文以钢结构装配式住宅的隔声性能为研究对象,首先阐述了钢结构装配式住宅中不同建筑构件的隔声特性,以及与其他类型住宅建筑相比最显著的特征,然后对钢结构住宅声环境舒适度和隔声满意度状况进行了问卷调查,根据问卷调查结果明确了目前钢结构装配式住宅中隔声的薄弱环节,在此基础上通过理论分析、实验研究和有限元模拟的方法,对钢结构装配式住宅的隔声改进方法进行了探讨,并提出了相应的改进策略。研究结果发现:(1)钢结构装配式住宅中的声环境舒适度及隔声满意度评价均低于其他类型建筑,根据该调查结果及工程实例分析明确了目前钢结构装配式住宅中的隔声最为薄弱的三个环节为:隔墙位置、钢梁钢柱位置、侧向传声;(2)隔墙位置隔声量的主要影响因素有两点,分别是隔墙的材料属性及其隔墙与钢框架间的孔隙,有限元模拟分析显示不同材料属性参数对隔墙隔声的影响方式有着较大差异,最后针对钢结构装配式住宅轻质化的特点提出了材料参数的合理范围,并提出了抑制孔隙出现的构造改进策略;(3)对于钢结构装配式住宅中钢梁、钢柱位置隔声薄弱的问题,采用对比实验的方法,通过更换不同的包覆构造,找到了较为经济合理的包覆构造方式,实验结果表明:钢梁与钢柱位置的隔声性能对房间整体隔声量起着重要的作用,但设置空腔的效果并不显著,最后针对上述结果提出了该位置的改进策略;(4)针对侧向传声问题使用有限元数值模拟的方法,得出了房间中不同位置墙板连接方式对侧向传声的不同影响程度,模拟结果表明侧墙墙板的柔性连接处理对侧向传声的抑制作用显著,当侧墙采用柔性连接后,房间的隔声量在低频段平均提升3d B左右,而公共隔墙墙板的柔性连接对房间低频段隔声量提升不明显,最后基于该结论提出了改进策略。上述研究结果,可以为建筑设计人员和相关从业人员提供科学的隔声技术建议,为钢结构装配式住宅舒适度的提高提供了理论基础了指导建议。
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